人教版高二物理选修3-5-第一节动量、冲量及动量定理

二、冲量
二、冲量I
(1)定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
(2)表达式：I = Ft， 单位：牛每秒，N/s 。
(3)冲量I与功W对比:
冲量I
功W
过程量
力在时间上的积累
力在空间上的积累
定义式
I = Ft(恒力)
W=FScosα(恒力)
标矢性
矢量,与力方向同向
标量
与恒力的关系 恒力在一段时间内做功可能为零，而冲量一定不为零
新课引入
探究动量定理
水泥地面
水泥地面
水泥地面 泡沫垫
缓冲时间和物体质量一样时， 落地速度越大，撞击力越大。
落地速度和缓冲时间一样时， 物体质量越大，撞击力越大。
落地速度和物体质量一样时， 缓冲时间越短，撞击力越大；
新课引入
探究动量定理
情境：假设在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1 变为v2 ，
一、动量p
(4) 动量变化量与动能变化量对比
动量变化量
动能变化量
定义
末动量与初动量的矢量差 末动能与初动能的差值
表达式 标矢性
P = mv2 - mv1
矢量,与速度方向无关， 与速度变化量方向同向
Ek
=
1 2
mv 2
1 2
mv02
标量
运算法则 矢量运算（平行四边形）
代数运算
p = p2 - p1
p1 Δp p2
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三、动量定理
三、动量定理 (1)定义：物体在某过程始末的动量变化量等于该过程中所受合力的冲量。
(2)表达式： I合 = Δp 或 F合t = mv2 - mv1
(3)性质： ①因果性：合外力的冲量是引起物体动量改变的原因。 ②矢量性：“=”不但表示二者数值相等，方向一致。一维情况下，通常 选择初速度v0的方向为正方向。 ③持续性：与牛顿第二定律的实质相同，但动量定理反映的持续效果。
第十六章 动量守恒定律
动量、冲量及动量定理
2020-6
新课引入
鸡蛋撞地球
h
水泥地面
探究动量定理
方法一：通过减小落地速度， 从而减小鸡蛋所受的撞击力。 如给鸡蛋增加减速装置，包 括加个降落伞、气球等
方法二：通过增加缓冲时间， 从而减小鸡蛋所受的撞击力。 如给鸡蛋增加缓冲装置，包 括加软质材料进行包装、三 角支架等
三维设计
二、冲量
[对动量和冲量的理解] 1.质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别是α和β的两个光滑的固定斜面 ，由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1，如图所示，则A、B两物 体( )
A．滑到h1高度时的动量相同 B．滑到h1高度时的动能相同 C．由h2滑到h1的过程中所受重力的冲量相同 D．由h2滑到h1的过程中所受合力的冲量相同
三维设计
二、冲量
[对冲量的理解](多选)
恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示。由于地面对物体的摩擦力较大 ，物体没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是( ) A．拉力F对物体的冲量大小为零 B．拉力F对物体的冲量大小为Ft C．拉力F对物体的冲量大小为Ftcos θ
D．合力对物体的冲量大小为零
v/ m s-1
20
15
10
5
l /m
0 5 10 15 20 25 30
20
高 15
空
蹦
10
极
5
l /m
0 5 10 15 20 25 30
经典例题
四、动量、冲量和动量定理
【应用物理规律解释有关现象】
本题的回答有两个层次。 层次一：通过对图像的观察，知道落下 15m具有最大动能、知道下落的最大位移， 并能应用机械能守恒定律计算动能最大处和 最低点位置的弹性势能。
层次二：不仅能正确求解本题的答案。 而且能根据图像中下落10m的速度值估算运 动员下落的加速度近似等于重力加速度，判 断空气阻力可以忽略，证明题中过程遵从机 械能守恒定律。
一、动量
(3) 动量与动能对比
动量
动能
描述机械运动状态的物理量
p＝mv
矢量,与速度方向同向
Ek
=
1 2
Ek = 2m
中学阶段都选取地面为参考系，但书写动能时无需确 定速度方向，而书写动量时则一定需要选择正方向， 通常以初速度v0的方向为正方向
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一、动量
已知两力作用的时间为 t，试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两
式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。
v1
v2
f
Ff
F
a= F- f m
a = v2 - v1 t
Ft - ft = mv2 - mv1
冲量
动量
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一、动量
一、动量p (1)定义：物体的质量 m 和速度 ʋ的乘积物体的动量 p。
(2)表达式：p = mʋ， 单位：千克米每秒，kg•m/s 。
笛卡儿：把运动物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。 惠更斯：明确提出动量的守恒性和方向性。
牛顿：把物体的质量和速度的乘积叫做动量，表示动量的守恒性和方向性。
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一、动量p
物理意义 定义式 标矢性 换算关系
相对性
【应用物理规律解释有关现象】“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器 ，测量运动员在不同时刻的高度及速度。运动员及所带装备的总质量为60 kg，弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落，得到右图的速度－位 移图像。问：运动员下落到动能最大时和落到最低点时，绳的弹性势能分 别为多大? 请陈述应用相关定律解决问题的条件。 v/ ms-1
p2
p1
Δp
p2
Δp
p1
经典例题
一、动量
[对动量变化量与动能变化量对的理解]
例1：质量为0.5 kg的小球沿光滑水平面以5 m/s的速度冲向墙壁后又以4 m/s 的速度反向弹回，如图所示,碰撞前后小球的动能变化了多少？碰撞前后小 球的动量变化了多少？
提示：一维的运动及方向变化，要规定正方向来求解
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三维设计
三、动量定理
【跟踪演练-应用动量定理的求相关物理量】质量为0.5 kg的小球沿光滑水 平面以5 m/s的速度冲向墙壁后又以4 m/s的速度反向弹回，如图所示，若球 跟墙的作用时间为0.05 s，则小球所受到的平均力大小为多少？
三维设计
三、动量定理
【典题例析-应用动量定理解释有关现象】鸡蛋从同一高度自由下落，第一 次落在泡沫塑料垫上，鸡蛋没被打破；第二次落在地板上，鸡蛋被打破， 这是为什么？
泡
沫
塑
地
料
板
垫
课堂小结
四、动量、冲量和动量定理
四、动量、冲量和动量定理小结： (1)理解动量、冲量的概念和性质（特别是矢量性）
① p = mv
②I = Ft
(2)理解动量定理，并能用动量定理解决实际问题
①会用 I合 = Δp 求解相关物理量 ②会用 I合 = Δp 解释生活现象
经典例题
四、动量、冲量和动量定理